朱偉

摘要：以鳳溪路截污工程為例，介紹了高地下水位的頂管施工技術(shù)。施工中采用超前小導(dǎo)管注漿固化土體，達到了超前加固土體和止水的目的；同時邊頂進邊灌膨潤土泥漿，有效減小了頂管的頂進摩阻力。采用上述施工技術(shù)取得了良好效果，可供相關(guān)工程參考借鑒。

關(guān)鍵詞：頂管施工；注漿加固；觸變泥漿減阻頂進

1工程概況

鳳溪路截污工程為“西塱污水處理系統(tǒng)花地河以西截污工程”的子項。鳳溪路截污工程主要包含西浦村以南的五鳳金屬廠、海北木材廠、鳳溪以東海北東聯(lián)村以西的現(xiàn)有工廠、海北南村及海北鳳池村的污水，另外還要轉(zhuǎn)輸西浦涌及西三涌污水，地貌屬沖洪積平原，沿線地形平坦，地面標高為5.5～6.3m，穩(wěn)定地下水埋深為5.3～5.7m，地下水位標高為0.2～0.6m。該工程AW05～AW20號井施工段為頂管施工段，位于鳳溪路東側(cè)15m處，該段設(shè)計施工長度為1037m，最大作業(yè)距離為100m。D800mm污水頂管管道槽底平均標高為-0.2m。管道槽底最淺埋深為6.3m，最大埋深為9.5m。

根據(jù)地質(zhì)勘探報告，該段工程地層結(jié)構(gòu)簡單，下部土層分布均勻，力學(xué)性能較好，以卵礫石為主，中粗砂填充空隙，由于該頂管施工段位于鳳溪路下人工填筑路基范圍內(nèi)，人工填筑的級砂存在較大的孔隙率，土體孔隙率為32%?？梢钥闯鲈撌┕ざ蔚耐临|(zhì)結(jié)構(gòu)間粘結(jié)不夠緊密，自穩(wěn)時間短、抗剪力差、孔隙率偏大、透水性極強，在開挖坡比例不夠大的情況下極易發(fā)生邊坡坍塌事故。

2主要技術(shù)措施

根據(jù)施工實際情況，結(jié)合現(xiàn)有頂管施工方案及經(jīng)驗，確定采用超前小導(dǎo)管注漿固化土體、觸變泥漿減阻頂進等技術(shù)。

①超前小導(dǎo)管注漿固化土體

為了保證頂進面在開挖過程中土體不會塌方或產(chǎn)生流沙，開挖前需對前方土體采取超前支護、注漿加固等輔助措施。小導(dǎo)管注漿加固地層技術(shù)是通過沿頂管開挖輪廓線外縱向前傾斜安設(shè)注漿管，并注入漿液，達到超前加固圍巖和止水的目的，同時小導(dǎo)管還可起到超前管棚預(yù)支護作用。

②觸變泥漿減阻頂進

在頂管外圍，邊頂進邊灌很稠的膨潤土泥漿—觸變泥漿，泥漿在管壁和砂礫石間形成一層不透水的膠質(zhì)防水層，對其施工和使用階段的防水都十分有利，可以使頂管順利進行，且無泥沙涌入。管道頂進時，經(jīng)常借助于帶有鋼刃腳的特殊工具管，使刃腳以上部分的土壤與頂管間具有25～70mm的空隙，且隨時對管道軸線、高程偏差進行調(diào)整。雖然，這個空隙可用膨潤土懸浮液填充，為了防止刃腳周圍的漿液流進頂管，需采用高濃度的膨潤土。這種方法的優(yōu)越性在于減小頂管的頂進摩阻力，同時縮短施工時間，節(jié)省頂進設(shè)備的裝卸工序。頂管周圍的土壤擾動和向前阻力也大大降低，能夠防止周圍土體向管道內(nèi)流失，同時也能避免對附近道路、構(gòu)筑物的干擾。

3主要施工方法

3.1洞口處理

采用空壓機由小導(dǎo)管注入化學(xué)漿對洞口處的土體進行固化，形成尺寸為3.5m×3.5m×3.5m的洞口導(dǎo)向墻，并在墻內(nèi)預(yù)埋直徑大于管外壁4cm的帶有橡膠裙邊的鋼套環(huán)，以起到導(dǎo)向和阻漿作用。

3.2超前小導(dǎo)管

由于頂管所穿越的土體為砂卵礫石，盡管力學(xué)性能較好，強度高，但其結(jié)構(gòu)間粘結(jié)不夠緊密，自穩(wěn)時間短、抗剪力差、結(jié)構(gòu)松散、孔隙率大、透水性極強，管道頂進前需在工作面前端頂部布設(shè)超前小導(dǎo)管。導(dǎo)管為DN42鋼管，管長為3.5m，小導(dǎo)管頂端為尖錐形以利導(dǎo)管打入巖土壁內(nèi)，小導(dǎo)管尾端加焊已接有止回閥的短鋼管。在管前部2m長度范圍內(nèi)的管壁上打孔，做成花管，孔徑為12mm，孔距為80mm。將小導(dǎo)管沿工具管刃腳頂端向上傾斜5°，打入土體深度為3m。由于該部位土質(zhì)孔隙率較大，為保證土體能夠均勻固化，滿足安全施工要求的注漿固化厚度，導(dǎo)管間距為0.3m左右，導(dǎo)管布置在管頂、側(cè)面，覆蓋范圍不小于管頂240°左右的范圍，布置小導(dǎo)管間距為0.5m左右。隨后通過小導(dǎo)管向土體內(nèi)注入水泥—水玻璃漿液。

4結(jié)語

鳳溪路截污工程頂進斷面為砂礫層，地下水位高，地質(zhì)透水嚴重，地下土質(zhì)孔隙率較大，自穩(wěn)時間短，一次頂管頂進距離長，施工難度較大，施工中綜合應(yīng)用了超前小導(dǎo)管注漿固化土體和觸變泥漿減阻頂進施工技術(shù)工藝，圓滿完成了該管道的頂進施工。該套施工技術(shù)在常溫條件下操作，各種原材料及漿液配制、儲存都不需特殊設(shè)備和環(huán)境，沒有繁重的體力勞動，人工配合機械操作效率高，減輕勞動強度，無有害物質(zhì)排放，同時減少了降水措施費用以及對施工部位附近的道路及構(gòu)筑物的加固保護等費用，非常適于人工填筑或孔隙率較大的天然砂礫土質(zhì)中進行頂管施工。